全雙工移動站收發(fā)機(jī)選擇中頻的基本準(zhǔn)則

在無線通信系統(tǒng)中，基站發(fā)，移動站收時，稱為下行通信鏈路；移動站發(fā)，基站收的時，稱為上行通信鏈路，如下圖所示。這也很好理解哈。

但是做基站的和做移動站的同學(xué)，就可能會有一點(diǎn)點(diǎn)矛盾。比如說啊，假設(shè)我是做移動站的，接收對應(yīng)的是下行，但是做基站的，接收就又對應(yīng)上行。不過，也無所謂啦，就只是個稱呼而已。

本文是參考文獻(xiàn)[1]寫的，所以假設(shè)收發(fā)機(jī)都是移動站鐘的收發(fā)機(jī)，也就是發(fā)射頻段對應(yīng)于uplink，接收頻段對應(yīng)于downlink.

通常，下行鏈路和上行鏈路的頻段帶寬是相等的，中間還有一個保護(hù)頻帶；而且頻段里，都被劃分成一個個的均勻信道。如下圖所示，其中Bu=Bd=Ba。上行鏈路和下行鏈路的信道是成對使用的，比如說，如果移動站發(fā)射機(jī)使用的上行信道是#CH1_u，那么下行信道#CH1_d就自動分配給移動站的接收機(jī)。任意信道對的頻率間隔是固定的，即Ba+Bs。

超外差架構(gòu)中，一項操作，就是進(jìn)行頻率規(guī)劃，文獻(xiàn)[1]中也提到說，即使發(fā)射機(jī)和接收機(jī)只有一個IF模塊，這也是一項繁瑣的任務(wù)。

以前，我接觸到的收發(fā)機(jī)設(shè)計，是基于TDD的設(shè)計，所以頻率規(guī)劃要相對簡單。在課程（來看看，你需不需要這門課程吧(已確定開班)）里，也是在這個TDD的設(shè)定下，講解接收機(jī)的設(shè)計。

TDD架構(gòu)下，有啥好處呢，就是接收機(jī)和發(fā)射機(jī)是時分工作的，接收機(jī)工作的時候，發(fā)射機(jī)不工作；發(fā)射機(jī)工作的時候，接收機(jī)不工作。所以這個時候，設(shè)計接收機(jī)基本上就是設(shè)計接收機(jī)本身，是不需要考慮發(fā)射機(jī)什么事的。

但是，在FDD架構(gòu)下，頻率規(guī)劃就要復(fù)雜的多。在一個全雙工系統(tǒng)中，接收機(jī)和發(fā)射機(jī)同時工作，所以兩邊的信號，諧波以及混頻產(chǎn)物都要考慮進(jìn)來。

假設(shè)，超外差架構(gòu)如下圖所示，接收機(jī)和發(fā)射機(jī)都只有一個IF模塊.

一個全雙工移動站收發(fā)機(jī)選擇中頻的基本準(zhǔn)則，基本如下：

(1) 如果接收機(jī)和發(fā)射機(jī)共用一個LO本振，如上面架構(gòu)所示，那么先確定接收機(jī)的中頻。為啥呢？因為接收機(jī)中頻部分，會需要一個IF SAW。一般來說，當(dāng)中心頻率降低時，濾波器更有可能獲得良好的性能，所以先選接收機(jī)中頻，看看能不能整一個頻率相對低點(diǎn)的中頻。然后發(fā)射機(jī)的中頻，再由接收機(jī)的中頻來確定。發(fā)射機(jī)中頻和接收機(jī)中頻之間的關(guān)系為：

這個準(zhǔn)則沒有講具體的中頻要求，只是說能低的話，盡量低。然后因為收發(fā)共用LO，所以接收機(jī)的中頻和發(fā)射機(jī)的中頻有一個關(guān)系。

(2) 為了防止接收機(jī)發(fā)生潛在的帶內(nèi)阻塞，接收機(jī)的中頻需要滿足下面的不等式，即：

為什么會有這樣一個要求呢，其實是基于以下的考慮。舉個例子，假設(shè)中頻不滿足上面的等式，即：

再具體一點(diǎn)，如果選擇下面的中頻值，如下圖所示：

假設(shè)一個移動站，發(fā)射機(jī)用的信道是△FT_A，接收機(jī)用的對應(yīng)信道是△FR_A。此時，如果在信道△FR_B中出現(xiàn)一個干擾信號或者其他基站的下行信號，這個下行信號在預(yù)選濾波器帶內(nèi)，所以無法濾除。而干擾信號與發(fā)射泄露信號的頻率差，即等于接收機(jī)的中頻，所以會影響有用中頻信號的質(zhì)量。

而且，這種阻塞問題，當(dāng)中頻

這個準(zhǔn)則，也沒法幫忙確定最終的中頻頻率，但是，確定完的中頻頻率需要滿足這個要求。

（3）IF/2雜散。即如果干擾信號的頻率，與UHF LO頻率有IF/2的偏移量的話，即F=FLO+IF/2，因為混頻器有2*RF-2FLO的高階雜散，所以會影響有用中頻信號的質(zhì)量。

為了抑制可能的IF/2干擾，接收機(jī)的中頻頻率需要滿足下式。

這個準(zhǔn)則，主要就是說，這個IF/2雜散要盡量遠(yuǎn)離預(yù)選濾波器的通帶，讓預(yù)選濾波器直接濾除。那我覺得除了這個IF/2雜散，其實IF/n階雜散都有這個痛點(diǎn)，不過好在混頻器的高階雜散是越來越小的。這個準(zhǔn)則，也是沒法幫忙確定最終的中頻頻率，但是確定完的中頻頻率所對應(yīng)的IF/2雜散，需要能被預(yù)選濾波器濾除。這個準(zhǔn)則，和發(fā)射無關(guān)，也就是說，TDD模式下的中頻，也需要滿足這個要求。

(4) 在多頻段收發(fā)機(jī)中，工作在不同頻段的收發(fā)機(jī)，可能使用同一個IF并且共用同一個IF SAW。在這種情況下，接收機(jī)的中頻選擇，應(yīng)該是基于最寬的那個頻段來規(guī)劃。

(5) 發(fā)射機(jī)的中頻信號，與發(fā)射信號或者本振信號也有可能會有混頻產(chǎn)物，要避免這個混頻產(chǎn)物落在其他協(xié)議工作的頻段中。如下面例子所示，如果有兩個頻段同時工作時，就要

(6) 在多頻段收發(fā)機(jī)中，可能會出現(xiàn)只使用一個UHF VCO和工作于過個頻段的分頻器來實現(xiàn)多路的本振。這個時候，考慮中頻的時候，還需要考慮VCO的帶寬。

看到這，真心覺得，在FDD模式下，如果又有多個頻段的話，然后又是使用超外差架構(gòu)的話，中頻選擇真的是很復(fù)雜，要考慮的因素實在是太多了。

如果有號友，做過FDD模式下，或者FDD模式下兼多頻段工作的收發(fā)機(jī)的設(shè)計的話，能不能加微信一起交流討論下？

審核編輯：湯梓紅